三叉神经系统胶质细胞在心理应激致大鼠咬肌痛敏中作用的研究

摘要

心理应激是在处于危险情况下或突然而来的紧迫感导致的压力过大、精神高度紧张的情绪状态。由于激烈的社会竞争，生活压力不断增加，人们经常暴露于各种应激源；机体自身无法克服高强度、长期的心理应激，导致心理应激相关疾病的发生。心理应激相关性疾病的研究已成为当今学者普遍关注的问题之一。本课题组前期的研究结果表明，心理应激能够导致大鼠口颌肌的结构和功能发生变化，并证明动物在心理应激后，口颌肌肌痛觉敏感性增高。而关于心理应激导致口颌肌痛敏升高的神经机制，却少有相关研究。
　　三叉神经节（TG）在口颌面感觉信息传递中起重要作用，当口颌面部受到伤害性刺激时，TG将信息传递至脑干，再由脑干将信息投射到高级大脑中枢进行编码。位于脑干延髓的三叉神经脊束核尾侧亚核（Vc）对于颌面部痛觉信息的传递是尤为重要的关键核团，不仅可以整合颌面部传递的信息，也是将疼痛信息向中枢传导的初级门户。传统观念认为，神经元在神经系统内起到信息传递、整合的作用，而神经胶质细胞对神经元有营养、支持及协助代谢的作用。而近年来越来越多的研究已证实，神经胶质细胞也参与了神经信息的整合与调节，并参与多种类型疼痛的发生和传导。那么，胶质细胞活化在心理应激致咀嚼肌痛觉敏感的过程中是否发生作用，目前尚未完全清楚。因此，本实验拟在前期研究基础上，拟探讨胶质细胞在心理应激所致咀嚼肌疼痛过程中的作用，为进一步探讨心理应激后口颌面疼痛的中枢机制奠定实验基础。
　　本实验分为3个部分。
　　第一部分：心理应激模型建立及心理应激对大鼠咬肌痛敏的影响
　　取体重SD大鼠40只，随机分为空白对照组与束缚应激3d组、7d组、14d组。对应激组大鼠分别进行束缚应激处理3d、7d、14d，每天8h，应激期间大鼠禁食禁水；对照组大鼠不做任何处理。在应激结束后进行大鼠体质量检测、血清学激素检测、行为学测试和咬肌痛觉敏感测定。分别于束缚应激后3d、7d、14d各时间点，取空白对照组和各实验组大鼠，使用 Von Frey纤维丝电子测痛仪进行咬肌痛阈测定。结果显示：随着大鼠应激时间的延长，应激组大鼠的体质量明显低于对照组；血清皮质酮与促肾上腺皮质激素水平明显升高；行为学发生明显改变，在旷场中央活动路程及活动速率明显下降，在高架十字迷宫中进入开臂的时间与次数明显减少；而随着应激时间的延长，大鼠咬肌疼痛阈值呈降低趋势，即疼痛敏感度逐渐升高。因此，实验结果证实，束缚应激能够造成大鼠处于心理应激状态，并且导致大鼠咬肌的痛觉敏感升高。
　　第二部分：三叉神经节胶质细胞在心理应激致大鼠咬肌痛敏中的作用
　　第二部分分为两个实验。在实验一中，我们运用免疫荧光染色法检测应激后三叉神经节中卫星胶质细胞中神经胶质酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein, GFAP）及痛物质（substance P, SP）的表达情况。结果显示，随着应激时间的延长，应激组GFAP阳性的胶质细胞数、荧光强度与SP阳性的神经元数量、强度呈逐渐升高趋势，应激14天组明显高于对照组。为了进一步探讨胶质细胞在此过程发挥的作用，在实验二中，我们在给予应激的同时给予了胶质细胞抑制剂L-α-aminoadipate（LAA）。结果发现，应激后三叉神经节中白细胞介素1β（IL-1β）与其受体IL1-R1的表达明显升高，而给予抑制剂组的二者表达的升高得到了明显抑制，且应激导致的神经元中 SP表达升高也得到了明显抑制。并且，抑制剂组大鼠咬肌痛觉敏感度也较应激组明显降低。结果说明，心理应激导致三叉神经节中的卫星胶质细胞发生激活，并可能通过 IL-1β旁分泌和 IL1-RI上调机制参与了心理应激诱导的咬肌痛觉敏感过程。
　　第三部分：三叉神经脊束核尾侧亚核胶质细胞在心理应激致大鼠咬肌痛敏中的作用
　　第三部分分为两个实验。在实验一中，我们运用免疫荧光染色观察三叉神经脊束核尾侧亚核（Vc）中星形胶质细胞、小胶质细胞激活标志物 GFAP与 ionized calcium binding adaptor molecule-1（Iba-1）的变化，结果显示各组大鼠应激后 Vc中GFAP表达明显升高，而Iba-1的表达无明显变化。说明星形胶质细胞而不是小胶质细胞参与了心理应激致大鼠咬肌痛敏升高的过程。为进一步探讨星形胶质细胞的作用机制，在实验二中，我们给予了星形胶质细胞活化抑制剂LAA，发现大鼠行为学、咬肌痛觉敏感较应激组发生有效逆转。并且，抑制 Vc中星形胶质细胞激活能够阻断慢性束缚应激后IL-1β和NMDAR的上调。因此我们推断，慢性束缚应激引起的Vc中星形胶质细胞激活能够释放过量IL-1β，进而促进NMDAR磷酸化，最终导致咬肌痛觉敏感增强。
　　实验结论：
　　1.束缚应激可以有效建立大鼠心理应激模型，使大鼠处于心理应激状态；心理应激能导致大鼠咬肌疼痛敏感度的升高。
　　2.心理应激导致三叉神经节中的卫星胶质细胞发生激活，并可能通过IL-1β旁分泌和IL1-RI上调机制促进神经元的激活，参与了心理应激诱导咬肌痛觉敏感增高这一过程。
　　3.心理应激能够引起Vc中星形胶质细胞的活化，可能导致其释放过量IL-1β，促进NMDAR磷酸化，参与了心理应激导致咬肌痛觉敏感增高这一过程。

目录

声明

缩略语表

前言

文献回顾

1心理应激研究进展

1.1应激理论

1.2 心理应激与全身疾病的关系

1.3心理应激模型的建立与评价

2. 口颌面疼痛的相关研究

2.1 疼痛概述

2.2口颌面疼痛概述

2.3外周胶质细胞在口颌面疼痛中的作用

2.4中枢胶质细胞在口颌面疼痛中的作用

3. 心理应激与颌面部的疼痛

第一部分 心理应激模型建立及心理应激对大鼠咬肌痛敏的影响

1 材料

1.1 动物分组

1.2 实验仪器

2 方法

2.1 大鼠心理应激模型的建立

2.2 大鼠体重检测指标

2.3 血清学检测指标

2.4 行为学检测指标

2.5 统计学分析

3 结果

3.1 体重结果

3.2 血清学结果

3.3 行为学测试结果

4 讨论

第二部分 三叉神经节胶质细胞在心理应激致大鼠咬肌痛敏中的作用

1 材料

2 方法

3 结果

实验二 三叉神经节胶质细胞中IL-1β在心理应激致大鼠咬肌痛敏中的作用

1 材料

2 方法

3 结果

4 讨论

第三部分 三叉神经脊束核尾侧亚核胶质细胞在心理应激致大鼠咬肌痛敏中的作用

实验一 心理应激对大鼠三叉神经脊束核尾侧亚核中星形胶质细胞、小胶质细胞表达的影响

1 材料

2 方法

3 结果

实验二 三叉神经脊束核尾侧亚核胶质细胞中IL-β在心理应激致大鼠咬肌痛敏作用的研究

1 材料

2 方法

3 结果

4 讨论

小结

参考文献

个人简历和研究成果

致谢